Агеева М.С.

Кандидат технических наук, доцент, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия

Influence of carbon black additives and finely ground waste from stone wool production on characteristics of cement systems

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2025-8-4-8
Аннотация
The object of research is cement composites with additives of carbon black and finely ground waste stone wool production. The work aims to design a mix of a cement composite with the additives of carbon black and finely ground waste from stone wool production, which achieves the best strength characteristics. The results show that carbon black is represented on average by particles of 155 microns with inclusions of large agglomerates up to 1-2 mm in size, consisting of almost homogeneous nanoparticles 10-20 nm in size. Carbon black is distinguished by high hydrophobic properties with a true powder density of 900 kg/m3 and a bulk density of 300 kg/m3. The chemical composition of black carbon is 70-80% carbon and 10-15% oxygen, and it also contains impurity compounds of zinc, iron, sulfur, silicon, and other elements. Carbon additives acquire hydrophilic properties in the presence of a plasticizer, and the degree of their influence on hydration becomes less pronounced. The contraction of the binder during the first three hours of hardening is reduced when carbon black is introduced into the cement system in an amount of 8%. A composition with the best strength characteristics was obtained: the content of finely ground waste from stone wool production is 6% by weight of the binder; carbon black content is 4-5%; W/C = 0.2. However, there is difficulty in mixing the mixture at such a low W/C. With a water-cement ratio of 0.3, this problem is solved, and the strength characteristics remain quite high.
PDF

Разработка щелочеактивированных вяжущих на основе техногенных волокнистых материалов

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-1-60-73
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы разработки щелочеактивированных вяжущих на основе техногенных волокнистых материалов. Предложен подход к вторичному использованию техногенных волокнистых материалов в качестве наполнителя композиционных вяжущих. Установлены свойства отходов минеральной ваты. Изучена микроструктура тонкомолотых волокнистых частиц. Были разработаны составы щелочеактивированных вяжущих, при помоле отходов производства базальтового утеплителя до удельной поверхности 300-330 м2/кг с последующим формированием вяжущего по первому способу с уплотнением штыкованием и по второму – прессованием сырьевой смеси вяжущего при давлении 10 МПа. Разработанные со-ставы щелочеактивированного вяжущего прессованием с пределом прочности при сжатии 22,8 МПа, и при уплотнении с последующей штыковкой – 11,8 МПа.
PDF

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-5-24-33
Аннотация
В статье рассмотрена возможность использования композиционных вяжущих и магнетита в качестве компонентов бетона с радиационно-защитными свойствами. Применение разработанных бетонов возможно не только при необходимости возведения атомных электростанций, но и создания бункеров или противорадиационных убежищ. Особенностью бетонов, которые применяются для защиты и проектирования кранов ядерных реакторов, являются их свойства, которыми они должны располагать. К таким свойствам относят: низкую теплопроводность, повышенную плотность, высокую термостойкостью, пониженные значения коэффициента термического расширения, усадка и ползучесть. Изучено техногенное сырье для получения особо тяжелых бетонов, проанализированы основные физико-механические характеристики, требования, которые необходимо учитывать при подборе состава сырьевой смеси для защитного бетона. В работе приведено сравнение физико-механических характеристик, выявлены преимущества и недостатки при введении вяжущего компонента различных типов: цемент, цемент с суперластификатором и вяжущее низкой водопотребности. Установлено, что применение вяжущего низкой водопотребности способствует повышению физико-механических характеристик при снижении расхода цемента в составе сырьевой смеси по сравнению с традиционным тяжелым бетоном с применением цемента.
PDF